認知無線電系統(tǒng)中的頻譜感知與資源分配研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，頻譜資源日益緊張；而在現(xiàn)有的靜態(tài)頻譜分配政策下，大多已分配的授權(quán)頻譜的利用率卻非常低。認知無線電技術(shù)可以有效地解決這一矛盾，它允許認知用戶動態(tài)接入授權(quán)頻段，從而提高頻譜利用效率。但認知用戶不能過多干擾授權(quán)用戶，在接入授權(quán)頻段之前必須首先進行頻譜感知。并且，為了進一步保證系統(tǒng)的頻譜效率，必須采用良好的資源分配方法，對頻譜和功率進行分配。因此，本文對認知無線電系統(tǒng)中的頻譜感知和資源分配進行了研究，并取得了以下成果

2、：
　　（1）提出了一種雙門限能量檢測算法。為了解決現(xiàn)有基于歷史感知信息的單門限能量檢測法的虛警概率較高問題，設(shè)計了雙門限的能量檢測方案，只對采樣信號能量落入雙門限之間的感知幀進行二次判定。理論分析和仿真表明，所提算法能夠在虛警概率逼近目標值的前提下獲得良好的檢測概率性能。
　?。?）提出了一種基于授權(quán)用戶活動模型的動態(tài)雙門限能量檢測算法。在分析相鄰兩感知幀間授權(quán)用戶狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率的基礎(chǔ)上，提出了動態(tài)雙門限的判決規(guī)則，當采樣信

3、號能量可信度低時，利用前一幀的感知結(jié)果進行判定；進一步在Neyman-Pearson（NP）準則下以較低的復(fù)雜度求解出了相應(yīng)的最佳雙門限。理論分析和仿真顯示，所提算法能有效提高系統(tǒng)的檢測性能；此外，其還適用于感知幀長動態(tài)變化的感知環(huán)境。
　?。?）提出了一種基于接收用戶信號相關(guān)性的協(xié)作頻譜感知算法。利用授權(quán)用戶存在時協(xié)作用戶采樣信號之間相關(guān)，反之則統(tǒng)計獨立的性質(zhì)，采用所有協(xié)作用戶采樣信號的統(tǒng)計協(xié)方差之和作為檢測統(tǒng)計量，結(jié)果相當于放